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科學(xué)家首次“抓住”反物質(zhì)

發(fā)布時間:2010-11-22 作者: 來源: 瀏覽:337720

  在美國科幻片《星際迷航》里,宇航員把反物質(zhì)用作星際飛船燃料。而在美國作家丹?布朗暢銷小說《達(dá)?芬奇密碼》的姊妹篇《天使與魔鬼》中,犯罪集團(tuán)企圖從歐洲核子研究中心盜取反物質(zhì),用以炸毀整座梵蒂岡城。

  反物質(zhì),正常物質(zhì)的反狀態(tài),極不穩(wěn)定而幾乎不存在于自然界。研究人員8年前在實驗室里制成反物質(zhì),但這些反物質(zhì)一接觸容器壁便瞬息湮滅。抓不住,便無從加以深入研究。

  英國《自然》雜志網(wǎng)站17日發(fā)布報告,歐洲研究人員在科學(xué)史上首次成功“抓住”微量反物質(zhì)。

  追捕五年終于得手

  早在1995年,歐洲核子研究中心就首次制造出了9個反氫原子。但反氫原子只要與周圍環(huán)境中的正氫原子相遇就會湮滅,因此實驗室中造出來的反氫原子稍縱即逝,科學(xué)家們根本無從研究它的真面目。

  2002年,歐洲核子研究中心的實驗進(jìn)一步表明,反氫原子可以大量制造,但如何讓它們存在時間長一點(diǎn)仍是難題。

  如今,歐洲核子研究中心研究人員首次成功“抓住”這種反物質(zhì)。

  鑒于反物質(zhì)接觸容器壁后便即消失,研究人員利用特殊磁場對反物質(zhì)加以捕獲。

  談及這種看不見、摸不著的捕捉方式,丹麥奧胡斯大學(xué)教授杰夫?杭斯特告訴英國廣播公司(BBC )記者,反氫原子具有“少許磁性”,“你可以把它們想象成羅盤指針,能夠利用磁場探知它們的存在。我們制成一只強(qiáng)有力的‘磁瓶’,在里面造出反物質(zhì)”。

  另外,反氫原子運(yùn)動速度不能太快,否則便難以捕獲。杭斯特所在研究團(tuán)隊花費(fèi)5年時間,設(shè)法讓反氫原子溫度降至0.5開氏度,相當(dāng)于零下272.65攝氏度、即接近絕對零度,使反氫原子處于低能量狀態(tài)。

  “如果它們運(yùn)動得不至于太快,那么就算被‘抓住’了。”杭斯特說。

  威力最大的能量源

  丹?布朗在暢銷書《天使與魔鬼》中把反物質(zhì)描述成人類目前所知威力最大的能量源。它能以百分之百的效率釋放能量,不造成污染,不產(chǎn)生輻射,一小“滴”便可維持美國紐約全天所需能量。

  從理論上說,不到500克反物質(zhì)的破壞力超過世界上最大氫彈的威力。

  不過,研究人員首次捕獲的成果為38個反氫原子,持續(xù)時間為0.17秒。這等數(shù)量的反物質(zhì)不足以讓一只100瓦燈泡發(fā)光二十億分之一秒,更別提用作劇烈炸藥。

  杭斯特教授解釋道,研究人員掌握捕獲反物質(zhì)技術(shù)后,今后可在具體操作程序?qū)用婕右浴拔⒄{(diào)”,便有望制成數(shù)量足夠多、保存時間足夠長的反物質(zhì),為進(jìn)一步研究打開一扇門。 新華社供特稿

  名詞解釋  反物質(zhì)

  反物質(zhì)是目前科學(xué)領(lǐng)域最大的謎團(tuán)之一。正物質(zhì)的原子由帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子以及中性的中子組成。與此相反,由帶負(fù)電的質(zhì)子和帶正電的電子組成的就是反物質(zhì)。正物質(zhì)和反物質(zhì)相遇后會湮滅。

  愛因斯坦預(yù)言過反物質(zhì)的存在。按照物理學(xué)家假想,宇宙誕生之初曾經(jīng)產(chǎn)生等量的物質(zhì)與反物質(zhì),而兩者一旦接觸便會相互湮滅抵消,發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。

  但現(xiàn)實情況是,我們的世界由正物質(zhì)組成???反物質(zhì)似乎莫名消失了,至少到現(xiàn)在仍然無法直接觀測到它的存在。正反物質(zhì)的不對稱疑難,是物理學(xué)界所面臨的一大挑戰(zhàn)。

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